Разработка методов управляемого формирования и исследование тонкопленочных опаловых наноструктур

• Автор: Беседина, Ксения Николаевна
• Шифр специальности: 05.27.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 154 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

СПИСОК ВВОДИМЫХ СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. Использование тонкопленочных опаловых наноструктур в микроэлектронике

1.1. Анализ тенденций развития микроэлектроники

1.2. Опаловая матрица как перспективный материал

микроэлектроники. Структуры на основе опаловой матрицы

1.2.1. Формирование опаловой матрицы

1.2.2. Деформация глобул в тонкопленочных опаловых

наноструктурах
1.3. Анализ разработок в области создания приборов на основе тонкопленочных опаловых наноструктур
1.3.1. Анализ разработок в области создания волноводов
1.3.2. Анализ разработок в области создания полупроводниковых газовых сенсоров
1.3.3. Тенденции развития структур на основе опаловых матриц
Выводы по 1-й главе
Глава 2. Формирование тонкопленочных опаловых наноструктур
2.1. Классификация методов формирования тонкопленочных
опаловых наноструктур
2.2. Моделирование процесса формирования тонкопленочных
опаловых наноструктур
2.2.1. Моделирование процесса формирования тонкопленочных опаловых наноструктур методом седиментации
2.2.2. Моделирование процесса формирования тонкопленочных
опаловых наноструктур методом вертикального вытягивания
2.3. Методика управляемого формирования тонкопленочных
опаловых наноструктур

Выводы по 2-й главе
Глава 3. Разработка технологии формирования образцов тонкопленочных опаловых наноструктур
3.1. Подготовка подложки
3.2. Формирование опаловых пленок методами естественной седиментации и вертикального вытягивания
3.3. Формирование слоистых структур ионно-плазменными методами
3.3.1. Формирование слоистых структур методом магнетронного высокочастотного распыления
3.3.2. Формирование слоистых структур методом реактивного распыления
3.4. Методики исследования тонкопленочных опаловых наноструктур
3.4.1. Атомно-силовая микроскопия в полуконтактном режиме
3.4.2. Спектрофотометрия в режиме отражения в видимом диапазоне
3.4.3. Измерение толщины металлической пленки методом интерферометрии
3.4.4. Измерение активного сопротивления в режиме R/Q
Выводы по 3-й главе
Глава 4. Экспериментальное исследование факторов, обуславливающих геометрию тонкопленочных опаловых наноструктур
4.1. Экспериментальное исследование влияния методов формирования опаловой матрицы на ее геометрию
4.2. Экспериментальное исследование влияния режимов формирования опаловой матрицы методом вертикального вытягивания на ее геометрию
4.3. Экспериментальное исследование влияния режимов формирования опаловых матриц на геометрию наносимых на их поверхность тонких пленок

Выводы по 4-й главе
Глава 5. Разработка и исследование модельных образцов
волновода и газочувствительного элемента на основе
тонкопленочных опаловых наноструктур
5.1. Разработка и исследование модельных образцов фотоннокристаллических оболочек волноводов
5.2. Разработка и исследование образцов газочувствительных
элементов
5.2.1. Исследование зависимости электрофизических свойств слоистой тонко-пленочной структуры вида опал-БпОг от параметров глобул и рельефа
5.2.2. Технология изготовления газового сенсора на основе опаловой матрицы
5.2.3. Исследование зависимости эксплуатационных характеристик газочувствительного элемента на основе опал-8п02 от параметров
глобул и рельефа
Выводы по 5-й главе
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

б) оо
Рис.1.21.
а) Конструкция сенсорного элемента (1-ситалловая диэлектрическая подложка, 2 - встречно-штырьевая электродная структура, 3 - напыленная пленка этнопорфирина); б) Структура напыленных пленок СоЕР
Существует разработка золь-гель технологии получения полупроводниковых пленочных нанокомпозитов в системе диоксид олова -диоксид кремния [35]. Прекурсорами для приготовления золей были выбраны тетраэтоксисилан, олово двухлористое двуводное и бутиловый спирт. В ходе физико-химических реакций формируется сетчатая структура, ветви которой представляют собой матрицу диоксида кремния (или смешанную матрицу диоксидов олова и кремния) с включенными в нее кристаллитами диоксида олова, образующими проводящий стягивающий перколяционный кластер при содержании 8пОг более 50 %. В золь-гель
процессах пористые структуры нанокомпозитов возникают благодаря спинодальному распаду, что сопровождается высвобождением растворителя из полимерной сетки геля, приводящим к образованию системы макропор,